JP7435979B2 - Ｃｌｔを用いた既存建物の耐震補強構造 - Google Patents
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Description
本発明は、既存建物の耐震補強に関する技術である。
既存建築物をリノベージョンやコンバージョン等で再利用する際、竣工した時期や前の用途などの要因で耐震改修を行う必要がある。近年、市街地の既存建築物の耐震化を促進する政策がすすめられており、既存建築物の耐震化や、免震化を効率的に実施する技術の開発が行われている。
耐震補強として、建物の積載荷重を軽量化して建築物に対する地震による入力を低減させる方法や、ブレースなどを用いて建物の構造強度を補強する方法がある。ほかに、免震装置などを採用する方法などがある。
耐震補強として、建物の積載荷重を軽量化して建築物に対する地震による入力を低減させる方法や、ブレースなどを用いて建物の構造強度を補強する方法がある。ほかに、免震装置などを採用する方法などがある。
特許文献１（特開２０１７－２１４７１０号公報）には、デパートなどの非居住空間用途の大型建物を、居住用の個室を備えた建物に用途変更を伴う既存建物の改築工法として、既存建物の外面に面しない居室に採光面を設けるに当たり、当該採光面側に屋上スラブから少なくとも当該居室が属する階の１つ上のスラブまで貫通する採光空間を設けて、居住用の建築物に改修する方法が提案されている。
特許文献２（特開２０１５－１９０１２０号公報）には、建物の屋上階及び外壁を残して、建物の下層部より上方の階である中層部、上層部に設けられている床スラブの一部又は全部を撤去し、建物の重量を低減して、建物に生じる地震力を低減させる耐震改修方法が開示されている。
特許文献３（特許第５５７５５６１号公報）には、柱および梁によって画成された構面内に、棒状の木質材料の内部に長手方向に沿って金属製の芯材が組み込まれた複数本の補強部材を、斜め格子状に配置し、それぞれの両端部を柱または梁に連結した軽量な補強部材を用いて耐震性能を向上させる耐震構造が開示されている。
特許文献２（特開２０１５－１９０１２０号公報）には、建物の屋上階及び外壁を残して、建物の下層部より上方の階である中層部、上層部に設けられている床スラブの一部又は全部を撤去し、建物の重量を低減して、建物に生じる地震力を低減させる耐震改修方法が開示されている。
特許文献３（特許第５５７５５６１号公報）には、柱および梁によって画成された構面内に、棒状の木質材料の内部に長手方向に沿って金属製の芯材が組み込まれた複数本の補強部材を、斜め格子状に配置し、それぞれの両端部を柱または梁に連結した軽量な補強部材を用いて耐震性能を向上させる耐震構造が開示されている。
本発明は、既存建築物の床版や壁をＣＬＴに置換することで建物の全体重量を軽減し、耐震性能を向上させる耐震構造を開発することを目的とする。
１．既存の躯体を有する建物の床を、ＣＬＴ版を用いて改修した耐震補強構造であって、
既存スラブを解体して既存の梁に設けられた線材とＣＬＴ版の木口面に植設されたボルトを配置した接合部に、充填材を充填して接合していることを特徴とする耐震補強構造。
２．ＣＬＴ版は、既存梁の側面に取り付けた仮受用ブラケットの上に位置していることを特徴とする１．記載の耐震補強構造。
３．既存躯体が鉄筋コンクリートであり、線材がスラブ筋であって、該スラブ筋は上下複数段に露出しており、その間に立面視でボルトが空き重ね状態に配されていることを特徴とする１．又は２．記載の耐震補強構造。
４．既存の躯体を有する建物の壁を、ＣＬＴ版を用いて改修した耐震補強構造であって、
同一面内に設置された複数のＣＬＴ版で１枚の耐震壁が構成され、
各ＣＬＴ版は、上側の木口面又は下側の木口面に植設されたボルトと既存躯体に打設したアンカーを対向して突出させて、充填材で充填した接合部で接合されていることを特徴とする耐震補強構造。
５．隣接するＣＬＴ版の木口部の接合部は、上下反対側にあることを特徴とする４．記載の耐震補強構造。
６．隣接するＣＬＴ版は、表面から打設された線状の接合具で接合されていることを特徴とする４．又は５．記載の耐震補強構造。
既存スラブを解体して既存の梁に設けられた線材とＣＬＴ版の木口面に植設されたボルトを配置した接合部に、充填材を充填して接合していることを特徴とする耐震補強構造。
２．ＣＬＴ版は、既存梁の側面に取り付けた仮受用ブラケットの上に位置していることを特徴とする１．記載の耐震補強構造。
３．既存躯体が鉄筋コンクリートであり、線材がスラブ筋であって、該スラブ筋は上下複数段に露出しており、その間に立面視でボルトが空き重ね状態に配されていることを特徴とする１．又は２．記載の耐震補強構造。
４．既存の躯体を有する建物の壁を、ＣＬＴ版を用いて改修した耐震補強構造であって、
同一面内に設置された複数のＣＬＴ版で１枚の耐震壁が構成され、
各ＣＬＴ版は、上側の木口面又は下側の木口面に植設されたボルトと既存躯体に打設したアンカーを対向して突出させて、充填材で充填した接合部で接合されていることを特徴とする耐震補強構造。
５．隣接するＣＬＴ版の木口部の接合部は、上下反対側にあることを特徴とする４．記載の耐震補強構造。
６．隣接するＣＬＴ版は、表面から打設された線状の接合具で接合されていることを特徴とする４．又は５．記載の耐震補強構造。
本発明は、ＲＣ造や鉄骨造の既存建物の床版あるいは壁をＣＬＴ版に改修することによって、躯体重量を軽量化して耐震改修した建物に適用される耐震補強構造である。
本発明は、既存建物をリノベーションやコンバージョン等で再利用する際に、改正された建築基準などに合わせた耐震改修を行う際に適用される。本発明は、耐震性に加えて、建築空間に木質の風合いを付加し意匠性も向上することができる。
本発明は、床版の接合あるいは壁版の接合を簡略化した、補強構造である。
本発明は、既存建物をリノベーションやコンバージョン等で再利用する際に、改正された建築基準などに合わせた耐震改修を行う際に適用される。本発明は、耐震性に加えて、建築空間に木質の風合いを付加し意匠性も向上することができる。
本発明は、床版の接合あるいは壁版の接合を簡略化した、補強構造である。
床の補強構造においては、既存の梁に設けられている線材（鉄筋やボルトなど）とＣＬＴ側に設けたボルトを接合部で接合したものである。
線材は、例えば既存のＲＣ梁に設けた配筋（既存のスラブ主筋又はあと施工アンカーなど）や既存の鉄骨梁に設けた（既設、又は、新設）ボルトである。
既存のＲＣ梁では、既存のスラブ主筋とＣＬＴ側に設けたボルトを重ね配筋して接合することができる。接合部にコンクリートを打設する際に、ＣＬＴ版を仮受けする仮受け用ブラケットやアングル材を型枠として利用することができる。
既存建物の床版を撤去して、ＣＬＴ版の床に置き換えることで、建物の床面積を保ちつつ、躯体の重量を軽減している。
耐震補強したＣＬＴの表面を仕上げ面とすることができるので、改修後は建築空間内に木質感が付与される。
線材は、例えば既存のＲＣ梁に設けた配筋（既存のスラブ主筋又はあと施工アンカーなど）や既存の鉄骨梁に設けた（既設、又は、新設）ボルトである。
既存のＲＣ梁では、既存のスラブ主筋とＣＬＴ側に設けたボルトを重ね配筋して接合することができる。接合部にコンクリートを打設する際に、ＣＬＴ版を仮受けする仮受け用ブラケットやアングル材を型枠として利用することができる。
既存建物の床版を撤去して、ＣＬＴ版の床に置き換えることで、建物の床面積を保ちつつ、躯体の重量を軽減している。
耐震補強したＣＬＴの表面を仕上げ面とすることができるので、改修後は建築空間内に木質感が付与される。
壁の補強構造においては、梁などの既存躯体に設けたアンカーとＣＬＴ側に設けたボルトを重ね配筋して接合したものである。新設のアンカーを設けることなく、既存の壁体の鉄筋を用いることもできる。
既存建物の壁の改修においては、ＣＬＴ版を既存壁に付加あるいは置き換えることで、ＣＬＴの剛性を建物に付加して耐震性が向上している。
床同様に、壁面も耐震補強したＣＬＴの表面を仕上げ面とすることができるので、改修後は建築空間内に木質感が付与される。
既存建物の壁の改修においては、ＣＬＴ版を既存壁に付加あるいは置き換えることで、ＣＬＴの剛性を建物に付加して耐震性が向上している。
床同様に、壁面も耐震補強したＣＬＴの表面を仕上げ面とすることができるので、改修後は建築空間内に木質感が付与される。
図にしたがって本発明の実施形態を説明する。
図１は、ＲＣ造の既存躯体１１を有する建物１に対して耐震補強構造を施した耐震改修建築物の例を示し、（ａ）正面縦断面図、（ｂ）側面縦断面図である。
床スラブをＣＬＴ版に改修した耐震補強構造１０と壁をＣＬＴ版に改修した耐震補強構造２０が示されている。図示では、耐震補強構造１０が２、３階に設置され、耐震補強構造２０が２列設置されている。補強構造は、全体に施すこともでき、部分的に施すこともできる。
図１は、ＲＣ造の既存躯体１１を有する建物１に対して耐震補強構造を施した耐震改修建築物の例を示し、（ａ）正面縦断面図、（ｂ）側面縦断面図である。
床スラブをＣＬＴ版に改修した耐震補強構造１０と壁をＣＬＴ版に改修した耐震補強構造２０が示されている。図示では、耐震補強構造１０が２、３階に設置され、耐震補強構造２０が２列設置されている。補強構造は、全体に施すこともでき、部分的に施すこともできる。
図２は、１階と地中梁伏図を示している。
１階から上階に向けて耐震補強を行う壁面を耐震補強構造２０として示している。改修しない壁部分を既存梁１３として示している。本改修では１階床を構成するスラブは改修せずに既存スラブ１２としている。
１階から上階に向けて耐震補強を行う壁面を耐震補強構造２０として示している。改修しない壁部分を既存梁１３として示している。本改修では１階床を構成するスラブは改修せずに既存スラブ１２としている。
図３は、１階壁と２階梁伏図を示している。
床補強である耐震補強構造１０は、２階床の大部分に設置される。
壁補強である耐震補強構造２０は、図２と同様の箇所に設置される。
床補強である耐震補強構造１０は、２階床の大部分に設置される。
壁補強である耐震補強構造２０は、図２と同様の箇所に設置される。
図４に耐震補強構造１０を示す。床短辺側のＣＬＴ版とＲＣ梁の接合部の構造を示す。
既存梁１３に接合されている既存スラブを除去し、ＣＬＴ版２に置換するものである。 既存梁１３とＣＬＴ版２との間に接合部６を設けて両者を結合する。
接合部６は、既存梁１３から伸びるスラブ筋４１を接合部６の幅程度の長さに残し、一方、ＣＬＴ版に挿入したボルト５１の頭を接合部６の幅程度の長さ分飛び出させて、スラブ筋４１とボルト５１を交差させて配置する。接合部６にはグラウトなどのセメント系材料を充填材６１として充填する。
既存梁１３に接合されている既存スラブを除去し、ＣＬＴ版２に置換するものである。 既存梁１３とＣＬＴ版２との間に接合部６を設けて両者を結合する。
接合部６は、既存梁１３から伸びるスラブ筋４１を接合部６の幅程度の長さに残し、一方、ＣＬＴ版に挿入したボルト５１の頭を接合部６の幅程度の長さ分飛び出させて、スラブ筋４１とボルト５１を交差させて配置する。接合部６にはグラウトなどのセメント系材料を充填材６１として充填する。
スラブ筋４１は上下に配置された主筋を残し、ボルト５１は、スラブ筋４１と異なる高さに設けて、スラブ筋４１とボルト５１は空き重ね状態に配置されることとなる。
接合部に鉄筋が空き重ね状態に配置された状態で、充填材で固められるので、強固な結合状態が完成する。
既存梁１３にＬ型の仮受け用ブラケット７１を取り付けて、この仮受けブラケット７１の上にＣＬＴ版の端部を載せて、接合部６分の隙間が生ずるように仮セットする。仮受け用ブラケット７１は型枠を兼用する。
仮受け用ブラケット７１は、既存梁１３に貫通孔７３を穿ち、この貫通孔７３に通しボルト７２を通して、仮受け用ブラケット７１を固定する。
接合部に鉄筋が空き重ね状態に配置された状態で、充填材で固められるので、強固な結合状態が完成する。
既存梁１３にＬ型の仮受け用ブラケット７１を取り付けて、この仮受けブラケット７１の上にＣＬＴ版の端部を載せて、接合部６分の隙間が生ずるように仮セットする。仮受け用ブラケット７１は型枠を兼用する。
仮受け用ブラケット７１は、既存梁１３に貫通孔７３を穿ち、この貫通孔７３に通しボルト７２を通して、仮受け用ブラケット７１を固定する。
図５は床長辺側の耐震補強構造１０が示されている。床長辺側のＣＬＴ版とＲＣ梁の接合部の構造である。
図４に示される床短辺側の耐震補強構造と同様に、既存梁１３とＣＬＴ版２の端部２４には隙間があって、スラブ筋４１とボルト５１が高さ違いに配置された空き重ね状態に配置されており、充填材で固められている。
この長辺側では、接合部６の下部に型枠７を設けて、型枠の下面をサポート７４で支えて、充填材６１を充填する。
図４に示される床短辺側の耐震補強構造と同様に、既存梁１３とＣＬＴ版２の端部２４には隙間があって、スラブ筋４１とボルト５１が高さ違いに配置された空き重ね状態に配置されており、充填材で固められている。
この長辺側では、接合部６の下部に型枠７を設けて、型枠の下面をサポート７４で支えて、充填材６１を充填する。
図６に壁補強である耐震補強構造２０を示す。（ａ）立面構造図、（ｂ）接合部横断面図、（ｃ）接合部縦断面図である。
図示は、既存壁１８に併設する形でＣＬＴ版を取り付けたものである。ただし、既存壁を取り壊してＣＬＴ版に置換することもできる。また、新たに、ＣＬＴ壁を設けることもできる。
図示は、既存壁１８に併設する形でＣＬＴ版を取り付けたものである。ただし、既存壁を取り壊してＣＬＴ版に置換することもできる。また、新たに、ＣＬＴ壁を設けることもできる。
既存躯体１１の上下の既存梁１３の間に複数のＣＬＴ版２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・）を建て込んで、耐震補強構造２０を構成する。ＣＬＴ版２の上側又は下側を短くして、接合部６を形成する。ＣＬＴ版２の接合部６側にボルト５２を植設して、頭が接合部に飛び出すようにする。
既存梁１３側から接合部６に向けて、あと施工アンカー４２を設けて、ボルト５２の頭部があと施工アンカー４２と重なるように配置される。このような状態で充填材６１を充填して接合部６を硬化させて、耐震補強構造２０を形成する。
既存梁１３側から接合部６に向けて、あと施工アンカー４２を設けて、ボルト５２の頭部があと施工アンカー４２と重なるように配置される。このような状態で充填材６１を充填して接合部６を硬化させて、耐震補強構造２０を形成する。
接合部横断面を示す図（ｂ）には、既存壁１８に沿わせてＣＬＴ版２を設けた状態が示されている。既存梁１３の上面に、右側に寄せて既存壁１８が設けられており、空いている左側にＣＬＴ版の壁が新設されている。既存梁１３からあと施工アンカー４２を立ち上げる。ＣＬＴ版２の下端側には長いボルト５２が植設されており、あと施工アンカー４２の間に配置されている。
上部の既存梁１３側では、ＣＬＴ端部が既存梁に接触しており、特に、ボルト接合などは行われていない。ただし、独立したＣＬＴ壁などを設ける場合は、上下にあと施工アンカーとボルトによる強固な接合を構築することができる。
上部の既存梁１３側では、ＣＬＴ端部が既存梁に接触しており、特に、ボルト接合などは行われていない。ただし、独立したＣＬＴ壁などを設ける場合は、上下にあと施工アンカーとボルトによる強固な接合を構築することができる。
隣接するＣＬＴ版２ａ、２ｂの合わせ部の結合状態を図（ｃ）に示す。接合部の平面が上の図であり、縦断面が下の図である。
ＣＬＴ版２ａ、２ｂの表面側から、他方のＣＬＴ版の側面に向けて線状の接合具（釘やボルトなど）５３を打ち込んで、互いに強固に結合して複数のＣＬＴ版が一体化した耐震補強構造２０が形成されている。
ＣＬＴ版２ａ、２ｂの表面側から、他方のＣＬＴ版の側面に向けて線状の接合具（釘やボルトなど）５３を打ち込んで、互いに強固に結合して複数のＣＬＴ版が一体化した耐震補強構造２０が形成されている。
図示に基づいて説明した耐震補強構造１０及び耐震補強構造２０は、一例であって、本発明は、既存梁とＣＬＴ版との間に間隔を開け、既存の配筋やあと施工アンカーとＣＬＴ版の端部から延出するように植設したボルトが重なるように配置して、グラウトなどで充填した耐震補強構造である。
この耐震補強構造を設けることにより、躯体荷重を軽量化することができ、床面積を必要以上に少なくすることなく、耐震補強改修をすることができ、既存の建物を有効に再利用することが可能になる。
ＣＬＴの外面を意匠に利用することにより、意匠用の仕上げ加工を省略することもできる。
この耐震補強構造を設けることにより、躯体荷重を軽量化することができ、床面積を必要以上に少なくすることなく、耐震補強改修をすることができ、既存の建物を有効に再利用することが可能になる。
ＣＬＴの外面を意匠に利用することにより、意匠用の仕上げ加工を省略することもできる。
図７に、既存梁に鉄骨を用いた既存建物の床を、ＣＬＴ床版に改修した耐震補強構造３０Ａの例を示す。ＣＬＴ版２と既存の鉄骨梁１４の接合部の構造が図７に示されている。
鉄骨梁１４は、上下のフランジ１５とウェヴ１６からなるＨ型鋼である。フランジ１５に載っていたコンクリート製の既存スラブを除去し、ＣＬＴ版２に置換するものである。鉄骨梁１４とＣＬＴ版２との間に接合部６を設けて両者を結合する。
接合部６は、鉄骨梁１４の上のフランジ１５にスタッドボルト４３を設ける一方、ＣＬＴ版に挿入したボルト５１が接合部６に飛び出ており、スタッドボルト４３とボルト５１の間に鉄筋６２が配置されている。接合部６にはグラウトなどのセメント系材料を充填材６１として充填する。
鉄骨梁１４は、上下のフランジ１５とウェヴ１６からなるＨ型鋼である。フランジ１５に載っていたコンクリート製の既存スラブを除去し、ＣＬＴ版２に置換するものである。鉄骨梁１４とＣＬＴ版２との間に接合部６を設けて両者を結合する。
接合部６は、鉄骨梁１４の上のフランジ１５にスタッドボルト４３を設ける一方、ＣＬＴ版に挿入したボルト５１が接合部６に飛び出ており、スタッドボルト４３とボルト５１の間に鉄筋６２が配置されている。接合部６にはグラウトなどのセメント系材料を充填材６１として充填する。
鉄骨梁１４のフランジ１５に設けるスタッドボルト４３は、既存の床スラブに埋設されていたものを残置させることもできる。また、フランジ１５の上に新たに設置することもできる。
図７の図示ではＣＬＴ版２の木口面からボルト５１が接合部６に飛び出ている。このボルト５１とスタッドボルト４３を回線するように鉄筋６２を配置して、鉄骨梁１４とＣＬＴ版２が結合される。
図示では、ボルト５１とスタッドボルト４３が離れているが、両者が重なるように配置することもできる。
施工において、鉄骨梁１４のフランジ１５の端面１７にＬ型アングル材７５を取り付けて、Ｌ型アングル材７５にＣＬＴの端部を載せて、接合部６の幅の分の間隔を設けて仮セットする。Ｌ型アングル材７５は型枠を兼用する。この隙間に、コンクリートを充填して耐震補強構造３０Ａを形成する。
Ｌ型アングル材７５は、溶接などによって取り付けることができる。
図７の図示ではＣＬＴ版２の木口面からボルト５１が接合部６に飛び出ている。このボルト５１とスタッドボルト４３を回線するように鉄筋６２を配置して、鉄骨梁１４とＣＬＴ版２が結合される。
図示では、ボルト５１とスタッドボルト４３が離れているが、両者が重なるように配置することもできる。
施工において、鉄骨梁１４のフランジ１５の端面１７にＬ型アングル材７５を取り付けて、Ｌ型アングル材７５にＣＬＴの端部を載せて、接合部６の幅の分の間隔を設けて仮セットする。Ｌ型アングル材７５は型枠を兼用する。この隙間に、コンクリートを充填して耐震補強構造３０Ａを形成する。
Ｌ型アングル材７５は、溶接などによって取り付けることができる。
図８に、既存梁に鉄骨を用いた既存建物の床をＣＬＴ床版に改修した耐震補強構造３０Ｂの例を示す。図７に示す耐震補強構造３０Ａとの相違は、鉄骨梁１４のフランジ１５の上でＣＬＴ版２の先端を受けているので、アングル材を必要としないことである。他は、共通するので、省略する。
図９に、既存梁に鉄骨を用いた既存建物の床をＣＬＴ床版に改修した耐震補強構造３０Ｃの例を示す。図７に示す耐震補強構造３０Ａとの相違は、フランジ１５よりアングル材７６の受け面７７が下になるようにフランジ１５の端面１７にアングル材７６を取り付けたことである。アングル材７６の受け面を下げることによって、厚いＣＬＴ版を使用することができ、床荷重を大きくすることができる。あるいは、床面のレベルを下げて、室内高を高くすることができる。他は、共通するので、省略する。
１ 建物
１１ 既存躯体
１２ 既存スラブ
１３ 既存梁
１４ 鉄骨梁
１５ フランジ
１６ ウェヴ
１７ 端面
１８ 既存壁
２ ＣＬＴ版
２１ 木口面
２４ 端部
３ 床
４１ スラブ筋
４２ あと施工アンカー
４３ スタッドボルト
５１、５２ ボルト
５３ 線状の接合具
６ 接合部
６１ 充填材
６２ 鉄筋
７ 型枠
７１ 仮受用ブラケット
７２ ボルト
７３ 貫通孔
７４ サポート
７５、７６ Ｌ型アングル材
７７ 受け面
８ 耐震壁
１０、２０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 耐震補強構造
１１ 既存躯体
１２ 既存スラブ
１３ 既存梁
１４ 鉄骨梁
１５ フランジ
１６ ウェヴ
１７ 端面
１８ 既存壁
２ ＣＬＴ版
２１ 木口面
２４ 端部
３ 床
４１ スラブ筋
４２ あと施工アンカー
４３ スタッドボルト
５１、５２ ボルト
５３ 線状の接合具
６ 接合部
６１ 充填材
６２ 鉄筋
７ 型枠
７１ 仮受用ブラケット
７２ ボルト
７３ 貫通孔
７４ サポート
７５、７６ Ｌ型アングル材
７７ 受け面
８ 耐震壁
１０、２０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 耐震補強構造
Claims (3)
- 既存の躯体を有する建物の床を、ＣＬＴ版を用いて改修した耐震補強構造であって、
既存スラブを解体して既存の梁に設けられた線材とＣＬＴ版の木口面に植設されたボルトを配置した接合部に、充填材を充填して接合していることを特徴とする耐震補強構造。 - ＣＬＴ版は、既存梁の側面に取り付けた仮受用ブラケットの上に位置していることを特徴とする請求項１記載の耐震補強構造。
- 既存躯体が鉄筋コンクリートであり、線材がスラブ筋であって、該スラブ筋は上下複数段に露出しており、その間に立面視でボルトが空き重ね状態に配されていることを特徴とする請求項１又は２記載の耐震補強構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020167389A JP7435979B2 (ja) | 2020-10-02 | 2020-10-02 | Ｃｌｔを用いた既存建物の耐震補強構造 |
| JP2024011390A JP2024045350A (ja) | 2020-10-02 | 2024-01-30 | Ｃｌｔを用いた既存建物の耐震補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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